内在性ウイルス配列の抗ウイルス機構による媒介蚊の繁殖戦略の解明
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21H02206
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 39050:Insect science-related
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
鈴木 康嗣 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 特定准教授 (00896087)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀江 真行 大阪公立大学, 大学院獣医学研究科, 教授 (20725981)
渡辺 幸三 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 教授 (80634435)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
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| Keywords | 内在性ウイルス配列 / 媒介蚊 / 昆虫免疫 / ウイルス / 昆虫特異的ウイルス / ネッタイシマカ / 蚊特異的ウイルス |
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| Outline of Research at the Start |
昆虫を含む生物のゲノムには内在性ウイルス配列と呼ばれるウイルス由来の配列が組み込まれている。そのほとんどの機能は未解明であったが、近年、多くのウイルスの媒介蚊として知られるシマカの内在性ウイルス配列が、同一の核酸配列を持つウイルスの複製を蚊個体内、特に卵巣において抑制する抗ウイルス機構が申請者らにより発見された。ところが、媒介蚊がウイルス感染により病態を示した報告は皆無であるため、この抗ウイルス機構が蚊の生存や繁殖にどのような利点を持つのかは、明らかになっていない。本研究は、シマカが有する内在性ウイルス配列による抗ウイルス機構の生存戦略上の意義を理解を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
内在性ウイルス配列は、進化的時間の中でウイルス感染の際に宿主のゲノムに組み込まれた全長もしくは断片的なウイルスDNA配列である。近年、ネッタイシマカの主要な蚊特異的ウイルスの一つであるcell-fusing agent virus (CFAV)由来の内在性ウイルス配列が同定され、CFAVの複製を卵巣において抑制することが示された。一方で、このウイルス抑制がネッタイシマカの生存や繁殖にとって、どのような利点があるのかは不明なままとなっている。
本研究では、ウイルスの抑制が卵巣であったことに着目し、CFAV感染が産卵や孵化率に負の影響を与え、内在性CFAV配列が、それを正常化させているという仮説を立てた。まず、CFAV感染が産卵および孵化に影響を及ぼすか検討することとした。先行研究におけるCFAV感染は、成体蚊への胸腔接種を用いていたが、この感染方法は人工的であり、自然界における感染経路とは異なる可能性が高い。そこで、CFAVに自然感染しており、内在性CFAV配列を持たないネッタイシマカ系統の構築を試みた。この際に系統中のCFAV感染率が限りなく100%に近いものを目指した。まず、ベトナムから採取・飼育株とされたネッタイシマカ系統のおよそ50％がCFAVに自然感染していることを突き止めた。CFAVを含む蚊特異的ウイルスは、垂直伝播により母子への感染が起こると考えられているため、次世代におけるCFAV感染率を高めるため、CFAV感染蚊メス個体のみを選択し、内在性CFAV配列非保有オス個体と交配させることを繰り返し行った。その結果、メスでは約80%、オスでは100% CFAVに自然感染しており、内在性CFAV配列を持たないネッタイシマカ系統を樹立することができた。また、同時にCFAV非感染・内在性CFAV配列非保有系統も樹立した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画通り、内在性CFAV配列を持たないCFAV自然感染ネッタイシマカ系統を樹立できた。また、この系統樹立をする中で、CFAV感染の垂直伝播率が、母親個体が有するウイルスRNA量に依存することが付随的に明らかとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
樹立したCFAV自然感染蚊系統を用いて、CFAV感染の産卵や孵化率への影響を評価するとともに、内在性CFAV配列がその正常化に寄与するかを検討する。これには、過去に樹立した内在性CFAV配列保有・CFAV非感染蚊との交配実験によって行う。さらに、CFAVの垂直伝播への影響も評価する。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
